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1、第3章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì)概述彎曲是將板料、型材、管材或棒料等按設(shè)計(jì)要求彎成一定的角度和一定的曲率,形成所需形狀零件的沖壓工序。它屬于成形工序,是沖壓基本工序之一,在沖壓零件生產(chǎn)中應(yīng)用較普遍,圖3。 圖3根據(jù)所使用的工具與設(shè)備的不同,彎曲方法可分為在壓力機(jī)上利用模具進(jìn)行的壓彎以及在專用彎曲設(shè)備上進(jìn)行的折彎、滾彎、拉彎等,如圖3.1.2所示。各種彎曲方法盡管所用設(shè)備與工具不同,但其變形過程及特點(diǎn)有共同規(guī)律。本章將主要介紹在生產(chǎn)中應(yīng)用最多的壓彎工藝與彎曲模設(shè)計(jì)。彎曲所使用的模具叫彎曲模,它是彎曲過程必不可少的工藝裝備。形件彎曲模。彎曲開始前,先將平板毛坯放入定位板10中定位,然后凸模4下行,凸模
2、與頂桿7將板材壓住(可防止板材在彎曲過程中發(fā)生偏移),實(shí)施彎曲,直至板材與凸模、凹模3完全貼緊,最后開模,形件被頂桿頂出。a)模具壓彎b)折彎c)滾彎d)拉彎 圖3 形件彎曲模1下模板 2、5圓柱銷 3彎曲凹模 4彎曲凸模 6模柄 7頂桿 8、9螺釘10定位板V形彎曲是最基本的彎曲變形,任何復(fù)雜彎曲都可看成是由多個(gè)V形彎曲組成。所以我們以V形彎曲為代表分析彎曲變形過程。圖3.2.1為V形彎曲時(shí)板材的受力情況。在板材A處,凸模1施加外力2F,在凹模2支承點(diǎn)B處,則產(chǎn)生反力并與這外力構(gòu)成了彎曲力矩M=F*L,該彎曲力矩使板材產(chǎn)生彎曲變形。圖3.2.2所示為板料在V形模內(nèi)的校正彎曲過程。在凸模的壓力
3、下,板料受彎矩的作用,首先經(jīng)過彈性變形,然后進(jìn)入塑性變形。在塑性彎曲的開始階段,板料是自由彎曲;隨凸模的下壓,板料與凹模V形表面逐漸靠緊。同時(shí)曲率半徑和彎曲力臂逐漸變小,由變?yōu)椋?2變?yōu)?;凸模繼續(xù)下壓,板料彎曲變形區(qū)進(jìn)一步減小,直到與凸模三點(diǎn)接觸,這時(shí)曲率半徑減小成 ,力臂減小至 ;此后板料的直邊部分則向與以前相反的方向變形,到行程終了時(shí),凸、凹模對(duì)彎曲件進(jìn)行校正,使其直邊、圓角與凸模全部靠緊。由此可見,彎曲成形的效果表現(xiàn)為板料彎曲變形區(qū)曲率半徑和兩邊直邊夾角的變化。圖3.2.1 V形彎曲板材受力情況 1凸模 2凹模 圖3.2.2彎曲過程3.2.2塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變觀察變形后位于工件
4、側(cè)壁的坐標(biāo)網(wǎng)格變化(圖3.2.3),可以看出:在彎曲中心角的范圍內(nèi),正方形網(wǎng)格變成了扇形,而板料的直邊部分,除靠近圓角的直邊處網(wǎng)格略有微小變化外,其余仍保持原來的正方形方格。可見彎曲時(shí)塑性變形區(qū)主要在彎曲件的圓角部分;彎曲前,彎曲后,說明彎曲時(shí)內(nèi)緣區(qū)域的金屬切向受壓而縮短,外緣區(qū)域的金屬切向受拉而伸長(zhǎng)。由內(nèi)、外表面至板料中心,其縮短和伸長(zhǎng)的程度逐漸變小。從內(nèi)區(qū)的縮短過渡到外區(qū)的伸長(zhǎng),其間必有一層金屬,它的長(zhǎng)度在變形前后保持不變,此層稱為應(yīng)變中性層。3.2.3彎曲前坐標(biāo)網(wǎng)格的變化)彎曲前)彎曲后從彎曲變形區(qū)的橫截面變化來看,變形有兩種情況:窄板(B/t3)彎曲時(shí),內(nèi)區(qū)寬度增加,外區(qū)寬度減小,原矩
5、形截面變成了扇形(圖3.2.4a);寬板(B/t3)彎曲時(shí),橫截面幾乎不變,仍為矩形(圖3.2.4b)。由此可見,板料在塑性彎曲時(shí),隨相對(duì)寬度B/t的不同,其應(yīng)力、應(yīng)變的性質(zhì)也不同,分析如下:應(yīng)變狀態(tài)長(zhǎng)度方向(切向) :彎曲變形區(qū)內(nèi)區(qū)纖維縮短,切向應(yīng)變?yōu)閴嚎s應(yīng)變;外區(qū)纖維伸長(zhǎng),切向應(yīng)變?yōu)槔鞈?yīng)變。并且該應(yīng)變?yōu)榻^對(duì)值最大的主應(yīng)變。厚度方向(徑向) :因?yàn)閺澢冃螘r(shí),絕對(duì)值最大的主應(yīng)變是切向應(yīng)變 ,由塑性變形體積不變條件可知,另外兩個(gè)方向產(chǎn)生的應(yīng)變,其符號(hào)將與 相反。由此可以判斷:在彎曲變形區(qū)的內(nèi)區(qū),因切向主應(yīng)變 為壓應(yīng)變,所以徑向應(yīng)變 為拉應(yīng)變;在彎曲變形區(qū)的外區(qū),因切向主應(yīng)變?yōu)槔瓚?yīng)變, 故徑向
6、應(yīng)變?yōu)閴簯?yīng)變。圖3.2.4彎曲變形區(qū)的橫截面變化情況 a) 窄板(B/t3)b) 寬板(B/t3)寬度方向:根據(jù)寬度B/t的不同,分兩種情況:對(duì)于B/t3的窄板,因金屬在寬度方向可以自由變形,故在內(nèi)區(qū),寬度方向應(yīng)變 與切向應(yīng)變符號(hào)相反為拉應(yīng)變;而在外區(qū) 則為壓應(yīng)變。對(duì)于B/t3的寬板,由于寬度方向受到材料彼此之間的制約作用,不能自由變形,可以近似認(rèn)為無論內(nèi)區(qū)還是外區(qū),其寬度方向的應(yīng)變0。由此可見,窄板彎曲時(shí)的應(yīng)變狀態(tài)是立體的,而寬板彎曲的應(yīng)變狀態(tài)是平面的。應(yīng)力狀態(tài)長(zhǎng)度方向(切向):內(nèi)區(qū)纖維受壓,切向應(yīng)力為壓應(yīng)力;外區(qū)纖維受拉,切向應(yīng)力為拉應(yīng)力。厚度方向(徑向):塑性彎曲時(shí),由于變形區(qū)曲率增大,
7、以及金屬各層之間的相互擠壓的作用,從而在變形區(qū)內(nèi)產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力,在板料表面0,由表及里逐漸遞增,至中性層處達(dá)到了最大值。寬度方向:對(duì)于窄板,由于寬度方向可以自由變形,因而無論是內(nèi)區(qū)還是外區(qū);對(duì)于寬板,因?yàn)閷挾确较蚴艿讲牧系闹萍s作用,。內(nèi)區(qū)由于寬度方向的伸長(zhǎng)受阻,所以為壓應(yīng)力。外區(qū)由于寬度方向的收縮受阻,所以為拉應(yīng)力。從應(yīng)力狀態(tài)來看,窄板彎曲時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)是平面的,寬板則是立體的。綜上所述,將板料彎曲時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)歸納于表3.2.1。表3.2.1 板料彎曲時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)相對(duì)寬度變形區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)分析應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)變狀態(tài)特點(diǎn)窄 板B/t3內(nèi)區(qū)(壓區(qū))平面應(yīng)力狀態(tài),立體應(yīng)變狀態(tài)外區(qū)(拉區(qū))寬 板B/
8、t3內(nèi)區(qū)(壓區(qū))立體應(yīng)力狀態(tài),平面應(yīng)變狀態(tài)外區(qū)(拉區(qū))塑性彎曲必先經(jīng)過彈性彎曲階段,在彈性彎曲時(shí), 受拉的外區(qū)與受壓的內(nèi)區(qū)以中性層為界,中性層恰好通過剖面的重心,其應(yīng)力應(yīng)變?yōu)榱恪<俣◤澢鷥?nèi)表面圓角半徑為r,中性層的曲率半徑為rt/2,彎曲中心角為(圖3.2.5),則距中性層y處的切向應(yīng)變?yōu)椋呵邢驊?yīng)力為從上式可見,材料切向應(yīng)變 和應(yīng)力的大小只取決于比值 ,而與彎曲中心角無關(guān)。在彎曲變形區(qū)的內(nèi)、外表面,切向應(yīng)力與切向應(yīng)變絕對(duì)值最大。 圖3.2.5彎曲半徑和彎曲中心角若材料的屈服強(qiáng)度為 ,則彈性彎曲的條件為 或 (3.2.1) 稱為相對(duì)彎曲半徑,越小,板料表面的切向變形程度 越大。因此,生產(chǎn)中常用來
9、表示板料彎曲變形程度的大小。時(shí),僅在板料內(nèi)部引起彈性變形,稱為彈性彎曲。變形區(qū)內(nèi)切向應(yīng)力分布如圖3.2.6a所示;當(dāng)減小到 時(shí),板料變形區(qū)的內(nèi)、外表面首先屈服,開始塑性變形,如果繼續(xù)減小,塑性變形部分由內(nèi)、外表面向中心逐步地?cái)U(kuò)展,彈性變形部分則逐步縮小,變形由彈性彎曲過渡為彈塑性彎曲,變形區(qū)內(nèi)切向應(yīng)力分布如圖3.2.6b所示;當(dāng)35時(shí),彈性變形區(qū)已很小,可以近似認(rèn)為彎曲變形區(qū)為純塑性彎曲,切向應(yīng)力的分布如圖3.2.6c所示。圖3.2.6坯料彎曲變形區(qū)內(nèi)切向應(yīng)為的分布 )彈性彎曲)彈塑性彎曲)純塑性彎曲1中性層的內(nèi)移中性層的曲率半徑和彎曲變形程度有關(guān)。當(dāng)變形程度較小時(shí)(較大),應(yīng)變中性層與彎曲板
10、料截面中心的軌跡相重合,即。變形程度比較大(較?。r(shí),由于徑向壓應(yīng)力的作用,這時(shí)應(yīng)變中性層不再通過板料截面的中心,而向內(nèi)側(cè)移動(dòng)。另外,由于彎曲時(shí)板厚的變薄,也會(huì)使應(yīng)變中性層的曲率半徑小于。變形區(qū)板料厚度變薄和長(zhǎng)度增加如表3.2.1所示,拉區(qū)使板料減薄,壓區(qū)使板料加厚。但由于中性層向內(nèi)移動(dòng),拉區(qū)擴(kuò)大,壓區(qū)減小,板料的減薄將大于板料的加厚,整個(gè)板料便出現(xiàn)變薄現(xiàn)象(圖3.2.4)。越小(變形程度越大),變薄現(xiàn)象也越嚴(yán)重。變薄后的厚度t1=t(為變薄系數(shù))。彎曲所用坯料一般屬于寬板,由于寬度方向沒有變形,因而變形區(qū)厚度的減薄必然導(dǎo)致長(zhǎng)度的增加。越小,增長(zhǎng)量越大。彎曲后的翹曲與剖面畸變細(xì)而長(zhǎng)的板料彎曲件
11、,彎曲后縱向產(chǎn)生翹曲變形(圖3.2.7)。這是因?yàn)檠卣蹚澗€方向工件的剛度小,塑性彎曲時(shí),外區(qū)寬度方向的壓應(yīng)變和內(nèi)區(qū)的拉應(yīng)變將得以實(shí)現(xiàn),結(jié)果使折彎線翹曲。當(dāng)彎曲短而粗的彎曲件時(shí),沿工件縱向剛度大,寬向應(yīng)變被抑制,翹曲則不明顯。剖面的畸變現(xiàn)象:對(duì)于窄板彎曲如前所述(圖3.2.4a);對(duì)管材、型材彎曲后的剖面畸變?nèi)鐖D3.2.8所示,這種現(xiàn)象是因?yàn)閺较驂簯?yīng)力所引起的。另外,在薄壁管的彎曲中,還會(huì)出現(xiàn)內(nèi)側(cè)面因受到壓應(yīng)力的作用而失穩(wěn)起皺的現(xiàn)象。因此彎曲管件時(shí),管中應(yīng)加填料或芯棒。圖3.2.7彎曲后的翹曲3.2.5 最小彎曲半徑 從上一節(jié)的分析可知,相對(duì)彎曲半徑越小,彎曲時(shí)切向變形程度越大。當(dāng)小到一定值后,
12、則板料的外面將超過材料的最大許可變形而產(chǎn)生裂紋。在板料不發(fā)生破壞的條件下,所能彎成零件內(nèi)表面的最小圓角半徑稱為最小彎曲半徑,并用它來表示彎曲時(shí)的成形極限。圖3.2.8型材、管材彎曲后的剖面畸變影響最小彎曲半徑的因素()材料的力學(xué)性能材料的塑性越好,塑性變形的穩(wěn)定性越強(qiáng)(均勻伸長(zhǎng)率越大),許可的最小彎曲半徑就越小。()材料表面和側(cè)面的質(zhì)量板料表面和側(cè)面(剪切斷面)的質(zhì)量差時(shí),容易造成應(yīng)力集中并降低塑性變形的穩(wěn)定性,使材料過早地破壞。對(duì)于沖裁或剪裁坯料,若未經(jīng)退火,由于切斷的面存在冷變形硬化層,就會(huì)使材料塑性降低。在上述的情況下應(yīng)選用較大的最小彎曲半徑。()彎曲線的方向軋制鋼板具有纖維組織,順纖維
13、方向的塑性指標(biāo)高于垂直纖維方向的塑性指標(biāo)。當(dāng)工件的彎曲線與板料的纖維方向垂直時(shí),可具有較小的最小彎曲半徑(圖3.2.9a)。反之,工件的彎曲線與材料的纖維平行時(shí),其最小彎曲半徑則大(圖3.2.9b)。因此,在彎制較小的工件時(shí),其排樣應(yīng)使彎曲線盡可能垂直于板料的纖維方向,若工件有兩個(gè)互相垂直的彎曲線,應(yīng)在排樣時(shí)使兩個(gè)彎曲線與板料的纖維方向成45°的夾角(圖3.2.9c)。而在較大時(shí),可以不考慮纖維方向。 ()彎曲中心角 理論上彎曲變形區(qū)外表面的變形程度只與有關(guān),而與彎曲中心角無關(guān),但實(shí)際上由于接近圓角的直邊部分也產(chǎn)生一定的切向伸長(zhǎng)變形(即擴(kuò)大了彎曲變形區(qū)的范圍),從而使變形區(qū)的變形得到
14、一定程度的減輕,所以最小彎曲半徑可以小些。彎曲中心角越小,變形分散效應(yīng)越顯著。當(dāng)70 °時(shí),其影響明顯減弱。圖3.2.9纖維方向?qū)Φ挠绊懽钚澢霃降臄?shù)值由于上述各種因素的影響十分復(fù)雜,所以最小彎曲半徑的數(shù)值一般用試驗(yàn)方法確定。各種金屬材料在不同狀態(tài)下的最小彎曲半徑的數(shù)值,參見表3.2.2。提高彎曲極限變形程度的方法在一般的情況下,不宜采用最小彎曲半徑。當(dāng)工件的彎曲半徑小于表3.2.2所列數(shù)值時(shí),為提高彎曲極限變形程度,常采取以下措施:(1)經(jīng)冷變形硬化的材料,可采用熱處理的方法恢復(fù)其塑性,再進(jìn)行彎曲。(2)清除沖裁毛刺,當(dāng)毛刺較小時(shí)也可以使有毛刺的一面處于彎曲受壓的內(nèi)緣(即有毛刺的
15、一面朝向彎曲凸模),以免應(yīng)力集中而開裂。(3)對(duì)于低塑性的材料或厚料,可采用加熱彎曲。(4)采取兩次彎曲的工藝方法,即第一次采用較大的彎曲半徑,然后退火;第二次再按工件要求的彎曲半徑進(jìn)行彎曲。這樣就使變形區(qū)域擴(kuò)大,減小了外層材料的伸長(zhǎng)率。(5)對(duì)于較厚材料的彎曲,如結(jié)構(gòu)允許,可以采取先在彎角內(nèi)側(cè)開槽后再進(jìn)行彎曲的工藝(圖3.2.10)。圖3.2.10開槽后進(jìn)行彎曲與所有塑性變形一樣,塑性彎曲時(shí)伴隨有彈性變形,當(dāng)外載荷去除后,塑性變形保留下來,而彈性變形會(huì)完全消失,使彎曲件的形狀和尺寸發(fā)生變化而與模具尺寸不一致,這種現(xiàn)象叫回彈。由于彎曲時(shí)內(nèi)、外區(qū)切向應(yīng)力方向不一致,因而彈性回復(fù)方向也相反,即外區(qū)
16、彈性縮短而內(nèi)區(qū)彈性伸長(zhǎng),這種反向的彈性回復(fù)加劇了工件形狀和尺寸的改變。所以與其它變形工序相比,彎曲過程的回彈現(xiàn)象是一個(gè)影響彎曲件精度的重要問題,彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮。彎曲回彈的表現(xiàn)形式有兩個(gè)方面(圖3.3.1):曲率減小卸載前彎曲中性層的半徑為,卸載后增加至 ,曲率則由卸載前的減小至卸載后的 。如以表示曲率的減小量,則彎曲中心角減小表3.2.2 最小彎曲半徑材 料退 火 狀 態(tài)冷 作 硬 化 狀 態(tài)彎 曲 線 的 位 置垂直纖維平行纖維垂直纖維平行纖維08、10、Q195、Q21515、20、Q23525、30、Q25535、40、Q27545、5055、60鋁純銅軟黃銅半硬黃銅磷
17、銅注:1.當(dāng)彎曲線與纖維方向成一定角度時(shí),可采用垂直和平行纖維方向二者的中間值。2.在沖裁或剪切后沒有退火的毛坯彎曲時(shí),應(yīng)作為硬化的金屬選用。3.彎曲時(shí)應(yīng)使有毛刺的一邊處于彎角的內(nèi)側(cè)。4.表中t為板料厚度。卸載前彎曲變形區(qū)的彎曲中心角為,卸載后減小至,所以彎曲中心角的減小值為 彎曲角(彎曲件兩直邊的夾角,它與彎曲中心角互為補(bǔ)角)的增大量為與(或)即為彎曲件的回彈量。圖3.3.1彎曲變形的回彈3.3.2影響回彈的因素 材料的力學(xué)性能由金屬變形特點(diǎn),卸載時(shí)彈性恢復(fù)的應(yīng)變量與材料的屈服強(qiáng)度成正比,與彈性模量成反比,即越大,回彈越大。例如圖3.3.2a所示的兩種材料,屈服強(qiáng)度基本相同,但彈性模量不同(
18、)在彎曲變形程度相同的條件下(相同),退火軟鋼在卸載時(shí)的彈性回復(fù)變形小于軟錳黃銅,即 。又如圖3.3.2b所示的兩種材料,其彈性模量基本相同,而屈服強(qiáng)度不同。在彎曲變形程度相同的條件下,經(jīng)冷變形硬化而屈服強(qiáng)度較高的軟鋼在卸載時(shí)的彈性回復(fù)變形大于屈服強(qiáng)度較低的退火軟鋼,即 。 相對(duì)彎曲半徑的幾何關(guān)系可以證明 )。 故相對(duì)彎曲半徑越大,則回彈越大。這也是很大的工件不易彎曲成形的道理。彎曲中心角越大,變形區(qū)的長(zhǎng)度越長(zhǎng),回彈積累值也越大,故回彈角越大。 圖3.3.2材料的力學(xué)性能對(duì)回彈值的影響1、3退火軟鋼2-軟錳黃銅4-經(jīng)冷變形硬化的軟鋼圖3.3.3變形程度對(duì)彈性恢復(fù)值的影響彎曲方式及彎曲模在無底凹
19、模內(nèi)作自由彎曲時(shí)(圖3.3.4),回彈最大。在有底凹模內(nèi)作校正彎曲時(shí)(圖3.1.3),回彈較小。其原因之一是:從坯料直邊部分的回彈來看,由于凹模V形面對(duì)坯料限制作用,當(dāng)坯料與凸模三點(diǎn)接觸后,隨凸模的繼續(xù)下壓,坯料的直邊部分則向與以前相反的方向變形,彎曲終了時(shí)可以使產(chǎn)生了一定曲率的直邊重新壓平并與凸模完全貼合。卸載后彎曲件直邊部分的回彈方向是朝向V形閉合方向(負(fù)回彈)。而圓角部分的回彈方向是朝向V形張開方向(正回彈),兩者回彈方向相反。原因之二是:從圓角部分的回彈來看,由于板料受凸、凹模壓縮的作用,不僅彎曲變形外區(qū)的拉應(yīng)力有所減小,而且在外區(qū)中性層附近還出現(xiàn)和內(nèi)區(qū)同號(hào)的壓縮應(yīng)力,隨著校正力的增加
20、,壓應(yīng)力區(qū)向板材的外表面逐步擴(kuò)展,致使板料的全部或大部分?jǐn)嗝婢霈F(xiàn)壓縮應(yīng)力,于是圓角部分的內(nèi)、外區(qū)回彈方向一致,故校正彎曲圓角部分的回彈比自由彎曲時(shí)大為減小。綜上所述,校正彎曲時(shí)圓角部分的較小正回彈與直邊部分負(fù)回彈的抵銷 ,回彈可能出現(xiàn)正、零或是負(fù)三種情況。在彎曲U形件時(shí),凸、凹模之間的間隙對(duì)回彈有較大的影響。間隙越大,回彈角也就越大,如圖3.3.5所示。圖3.3.4無底凹模內(nèi)的自由彎曲圖3.3.5間隙對(duì)回彈的影響工件的形狀一般而言,彎曲件越復(fù)雜,一次彎曲成形角的數(shù)量越多,則彎曲時(shí)各部分互相牽制作用越大,彎曲中拉伸變形的成分越大,故回彈量就越小。例如一次彎曲成形時(shí),形件的回彈量較U形件小,形件
21、又較V形件為小。為了得到形狀與尺寸精確的工件,通常在設(shè)計(jì)及制造模具時(shí),必須預(yù)先考慮材料的回彈,其方法是先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值和簡(jiǎn)單的計(jì)算來初步確定模具工作部分尺寸,然后在試模時(shí)進(jìn)行修正。 小變形程度(10)自由彎曲時(shí)的回彈值當(dāng)相對(duì)彎曲半徑10時(shí),卸載后彎曲件的角度和圓角半徑變化都較大(圖3.3.6)。在此情況下,凸模工作部分的圓角半徑和角度可按下式進(jìn)行計(jì)算: (3.3.1) (3.3.2)式中凸模工作部分的圓角半徑; 彎曲件的圓角半徑; 凸模圓角部分中心角;彎曲件圓角部分中心角;彎曲件材料的屈服點(diǎn);彎曲件材料的彈性模量;彎曲件材料厚度;2大變形程度()自由彎曲時(shí)回彈值當(dāng)相對(duì)彎曲半徑時(shí),卸載后彎曲件圓角
22、半徑的變化是很小的,可以不予考慮,而僅考慮彎曲中心角的回彈變化。表3-3為自由彎曲V形件,彎曲中心角為90°時(shí)部分材料的平均回彈角。當(dāng)彎曲件彎曲中心角不為90°時(shí),其回彈角可用下式計(jì)算: (3.3.3)式中 彎曲件的彎曲中心角為時(shí)之回彈角(°);彎曲件的彎曲中心角(°);圖3.3.6相對(duì)彎曲半徑較大時(shí)彈復(fù)現(xiàn)象表3.3.1 單角自由彎曲90°時(shí)平均回彈角材 料材 料 厚 度 t/mm0.82>2軟鋼 350MPa黃銅 =350MPa鋁和鋅<115>54°56°2°3°4°0
23、76;1°2°中硬鋼 =400500MPa硬黃銅 =350400MPa硬青銅<115>55°6°8°2°3°5°0°1°3°硬 銅550MPa<115>57°9°12°4°5°7°2°3°6°硬 鋁LY12<225>52°4°6°3°6°10°4°8°14°彎曲中心角為90
24、°時(shí)的回彈角(見表3.3.1)(°)。校正彎曲時(shí)的回彈值校正彎曲的回彈可用試驗(yàn)所得的公式計(jì)算,公式見表3.3.2,符號(hào)如圖3.3.7所示。圖3.3.7V形件校正彎曲的回彈 表3.3.2 V形件校正彎曲時(shí)的回彈角材料彎曲角30°60°90°120°08、10、Q19515、20、Q215、Q23525、30、Q25535、Q275在實(shí)際生產(chǎn)中,由于材料的力學(xué)性能和厚度的波動(dòng)等,要完全消除彎曲件的回彈是不可能的。但可以采取一些措施來減小或補(bǔ)償回彈所產(chǎn)生的誤差,以提高彎曲件的精度。1. 改進(jìn)彎曲件的設(shè)計(jì)(1)盡量避免選用過大的相對(duì)彎曲半徑。
25、如有可能,在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)筋,以提高零件的剛度,抑制回彈(圖3.3.8)。 (2)盡量選用 小、力學(xué)性能穩(wěn)定和板料厚度波動(dòng)小的材料。圖3.3.8在彎曲壓制加強(qiáng)筋2. 采取適當(dāng)?shù)膹澢に?(1)采用校正彎曲代替自由彎曲。(2)對(duì)冷作硬化的材料須先退火,使其屈服點(diǎn)降低。對(duì)回彈較大的材料,必要時(shí)可采用加熱彎曲。(3)彎曲相對(duì)彎曲半徑很大的彎曲件時(shí),由于變形程度很小,變形區(qū)橫截面大部分或全部處于彈性變形狀態(tài),回彈很大,甚至根本無法成形,這時(shí)可采用拉彎工藝。拉彎用模具如圖3.3.9所示。拉彎特點(diǎn)是在彎曲之前先使坯料承受一定的拉伸應(yīng)力,其數(shù)值使坯料截面內(nèi)的應(yīng)力稍大于材料的屈服強(qiáng)度。隨后在拉力作用的同時(shí)進(jìn)行
26、彎曲。圖3.3.10所示為工件在拉彎曲中沿截面高度的應(yīng)變分布。圖3.3.10a為拉伸時(shí)的應(yīng)變;圖3.3.10b為普通彎曲時(shí)的應(yīng)變;圖3.3.10c為拉彎總的合成應(yīng)變;圖3.3.10d為卸載時(shí)的應(yīng)變;圖3.3.10e為最后永久變形。從圖3.3.10d可看出,拉彎卸載時(shí)坯料內(nèi)、外區(qū)彈復(fù)方向一致,故大大減小工件的回彈。所以拉彎主要用于長(zhǎng)度和曲率半徑都比較大的零件。合理設(shè)計(jì)彎曲模 (1)對(duì)于較硬材料(如45、50、Q275和H 62(硬)等),可根據(jù)回彈值對(duì)模具工作部分的形狀和尺寸進(jìn)行修正。圖3.3.9拉彎用模具圖3.3.10拉彎時(shí)斷面內(nèi)切向應(yīng)變的分析(2)對(duì)于軟材料(如Q215、Q235、10、20
27、和H62(軟)等),其回彈角小于5°時(shí),可在模具上作出補(bǔ)償角并取較小的凸、凹模間隙(圖3.3.11)。(3)對(duì)于厚度在0.8mm以上的軟材料,相對(duì)彎曲半徑又不大時(shí),可把凸模做成圖3.3.12a、b所示結(jié)構(gòu),使凸模的作用力集中在變形區(qū),以改變應(yīng)力狀態(tài)達(dá)到減小回彈的目的,但易產(chǎn)生壓痕。也可采用凸模角減小2°5°的方法來減小接觸面積,減小回彈使壓痕減輕(圖3.3.12c)。還可將凹模角度減小2°,以此減小回彈,又能減小彎曲件縱向翹曲度(圖3.3.12d)。(4)對(duì)于U形件彎曲,減小回彈常用的方法還有:當(dāng)相對(duì)彎曲半徑較小時(shí)可采取增加背壓的方法(圖3.3.12b)
28、;當(dāng)相對(duì)彎曲半徑較大時(shí),可采取將凸模端面和頂板表面作成一定曲率的弧形(圖3.3.13a)。這兩種方法的實(shí)質(zhì)都是使底部產(chǎn)生的負(fù)回彈和角部產(chǎn)生的正回彈互相補(bǔ)償。另一種克服回彈的有效方法是采用擺動(dòng)式凹模,而凸模側(cè)壁應(yīng)有補(bǔ)償回彈角(圖3.3.13b),當(dāng)材料厚度負(fù)偏差較大時(shí),可設(shè)計(jì)成凸、凹模間隙可調(diào)的彎曲模(圖3.3.13c)。圖3.3.11克服回彈措施圖3.3.12克服回彈措施圖3.3.13克服回彈措施(5)在彎曲件直邊端部縱向加壓,使彎曲變形的內(nèi)、外區(qū)都成為壓應(yīng)力而減少回彈,可得到精確的彎邊高度(圖3.3.14)。(6)用橡膠或聚氨酯代替剛性金屬凹模能減小回彈。通過調(diào)節(jié)凸模壓入橡膠或聚氨酯凹模的深
29、度,控制彎曲力的大小,以獲得滿足精度要求的彎曲件(圖3.3.15)。圖3.3.14坯料端部加壓彎曲圖3.3.15軟凹模彎曲根據(jù)中性層的定義,彎曲件的坯料長(zhǎng)度應(yīng)等于中性層的展開長(zhǎng)度。中性層位置以曲率半徑表示(圖3.4.1),通常用下面經(jīng)驗(yàn)公式確定: (3.4.1)式中 r零件的內(nèi)彎曲半徑;t材料厚度;中性層位移系數(shù),見表3.4.1。中性層位置確定后,對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單、尺寸精度要求不高的彎曲件,可直接采用下面介紹的方法計(jì)算坯料長(zhǎng)度。而對(duì)于形狀比較復(fù)雜或精度要求高的彎曲件,在利用下述公式初步計(jì)算坯料長(zhǎng)度后,還需反復(fù)試彎不斷修正,才能最后確定坯料的形狀及尺寸。圖3.4.1中性層位置表3.4.1 中性層
30、位移系數(shù)值r/t1xr/t2345678xr>0.5t的彎曲件由于變薄不嚴(yán)重,按中性層展開的原理,坯料總長(zhǎng)度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧部分長(zhǎng)度之和(圖3.4.2),即 (3.4.2)式中 坯料展開總長(zhǎng)度; 彎曲中心角,單位為(°)。對(duì)于r<0.5t的彎曲件,由于彎曲變形時(shí)不僅制件的圓角變形區(qū)產(chǎn)生嚴(yán)重變薄,而且與其相鄰的直邊部分也產(chǎn)生變薄,故應(yīng)按變形前后體積不變條件確定坯料長(zhǎng)度。通常采用表3.4.2所列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 簡(jiǎn) 圖計(jì)算公式簡(jiǎn) 圖計(jì)算公式(一次同時(shí)彎曲兩個(gè)角)(一次同時(shí)彎曲四個(gè)角)(分為兩次彎曲四個(gè)角)鉸鏈?zhǔn)綇澢?duì)于(0.63.5)的鉸鏈件(圖3.4.3),通常采
31、用推卷的方法(見圖3.8.15)成形,在卷圓過程中板料增厚,中性層外移,其坯料長(zhǎng)度可按下式近似計(jì)算: (3.4.3)式中直線段長(zhǎng)度;鉸鏈內(nèi)半徑;中性層位移系數(shù),查表3.4.3。圖3.4.3鉸鏈?zhǔn)綇澢?.4.3卷邊時(shí)中性層位移值0.811.2.51.5.81.82例3.4.1 計(jì)算圖3.4.4所示彎曲件的坯料展開長(zhǎng)度。圖3.4.4形支架解:工件彎曲半徑r>0.5t,故坯料展開長(zhǎng)度公式為 查表4-5,當(dāng)時(shí),0.38;當(dāng)時(shí),0.4。式中 12.87 18.47則坯料展開長(zhǎng)度為3.5 彎曲力的計(jì)算彎曲力是選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。由于彎曲力受材料性能、零件形狀、彎曲方法、模具結(jié)構(gòu)等
32、多種因素的影響,很難用理論分析的方法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,所以在生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算。 V形件彎曲力 (3.5.1) U形件彎曲力 (3.5.2)式中自由彎曲在沖壓行程結(jié)束時(shí)的彎曲力;彎曲件的寬度;彎曲材料的厚度;彎曲件的內(nèi)彎曲半徑; 材料的抗拉強(qiáng)度; 安全系數(shù),一般取1.3。 (3.5.3)式中 校正彎曲應(yīng)力; A校正部分投影面積; P單位面積校正力,其值見表3-8。表3.5.1 單位面積校正力p (MPa)材 料料 厚 t/mm材 料料 厚 t/mm33103310鋁黃 銅304060805060801001020鋼2535鋼80100100120100120120150若彎曲模設(shè)有頂件裝置
33、或壓料裝置,其頂件力 (或壓料力 )可近似取自由彎曲力的3080。即 (3.5.4)對(duì)于有壓料的自由彎曲 (3.5.5)對(duì)于校正彎曲,由于校正彎曲力比頂件力 或壓料力 大得多,故或 可以忽略,即 (3.5.6)彎曲件的工藝性是指彎曲零件的形狀、尺寸、精度、材料以及技術(shù)要求等是否符合彎曲加工的工藝要求。具有良好工藝性的彎曲件,能簡(jiǎn)化彎曲的工藝過程及模具結(jié)構(gòu),提高工件的質(zhì)量。 彎曲件的精度受坯料定位、偏移、翹曲和回彈等因素的影響,彎曲的工序數(shù)目越多,精度也越低。一般彎曲件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)在IT13級(jí)以下,角度公差大于15´。長(zhǎng)度的未注公差尺寸的極限偏差見表3.6.1,彎曲件角度的自由公差見
34、表3.6.2。 表3.6.1 彎曲件未注公差的長(zhǎng)度尺寸的極限偏差長(zhǎng)度尺寸 36>618>1850>50120>120260>260500材料厚度2>24>4表3.6.2 彎曲件角度的自由公差6>610>1018>1830>30503°2°2°1°1°>5080>80120>120180>180260>2603601°如果彎曲件的材料具有足夠的塑性,屈強(qiáng)比( )小,屈服點(diǎn)與彈性模量的比值( )小,則有利于彎曲成形和工件質(zhì)量的提高。如軟鋼、黃銅
35、和鋁等材料的彎曲成形性能好。而脆較大的材料,如磷青銅、鈹青銅、彈簧等,則最小相對(duì)彎曲半徑 大,回彈大,不利于成形。 3.6.3彎曲件的結(jié)構(gòu) 彎曲半徑彎曲件的彎曲半徑不宜小于最小彎曲半徑,否則,要多次彎曲,增加工序數(shù);也不宜過大,因?yàn)檫^大時(shí),受到回彈的影響,彎曲角度與彎曲半徑的精度都不易保證。彎曲件的形狀一般要求彎曲件形狀對(duì)稱,彎曲半徑左右一致,則彎曲時(shí)坯料受力平衡而無滑動(dòng)(圖3.6.1a)。如果彎曲件不對(duì)稱,由于摩擦阻力不均勻,坯料在彎曲過程中會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng),造成偏移(圖3.6.1b)。圖3.6.1形狀對(duì)稱和不對(duì)稱的彎曲件彎曲件直邊高度彎曲件的直邊高度不宜過小,其值應(yīng)為h>r+2t(圖3.6
36、.2a)。當(dāng)h較小時(shí),直邊在模具上支持的長(zhǎng)度過小,不容易形成足夠的彎矩,很難得到形狀準(zhǔn)確的零件。若h<r+2t時(shí),則須預(yù)先壓槽,再?gòu)澢?;或增加彎邊高度,彎曲后再切掉(圖3.6.2b)。如果所彎直邊帶有斜角,則在斜邊高度小于r+2t的區(qū)段不可能彎曲到要求的角度,而且此處也容易開裂(圖3.6.2c)。因此必須改變零件的形狀,加高直邊尺寸(圖3.6.2d)。圖3.6.2彎曲件的彎邊高度 防止彎曲根部裂紋的工件結(jié)構(gòu)在局部彎曲某一段邊緣時(shí),為避免彎曲根部撕裂,應(yīng)減小不彎曲部分的長(zhǎng)度B,使其退出彎曲線之外,即br(圖3.6.2a)。如果零件的長(zhǎng)度不能減小,應(yīng)在彎曲部分與不彎曲部分之間切槽(圖3.6.
37、3a)或在彎曲前沖出工藝孔(圖3.6.3b)。圖3.6.3加沖工藝槽和孔 彎曲件孔邊距離彎曲有孔的工序件時(shí),如果孔位于彎曲變形區(qū)內(nèi),則彎曲時(shí)孔要發(fā)生變形,為此必須使孔處于變形區(qū)之外(圖3.6.4a)。一般孔邊至彎曲半徑r中心的距離按料厚確定:當(dāng)t<2mm時(shí),;t2mm時(shí),。如果孔邊至彎曲半徑r中心的距離過小,為防止彎曲時(shí)孔變形,可在彎曲線上沖工藝孔(圖3.6.4b)或切槽(圖3.6.4c)。如對(duì)零件孔的精度要求較高,則應(yīng)彎曲后再?zèng)_孔。圖3.6.4彎曲件孔邊距離增添連接帶和定位工藝孔 在彎曲變形區(qū)附近有缺口的彎曲件,若在坯料上先將缺口沖出,彎曲時(shí)會(huì)出現(xiàn)叉口,嚴(yán)重時(shí)無法成形,這時(shí)應(yīng)在缺口處留
38、連接帶,待彎曲成形后再將連接帶切除(圖3.6.5a、圖3.6.5b)。圖3.6.5增添連接帶和定位工藝孔的彎曲件 為保證坯料在彎曲模內(nèi)準(zhǔn)確定位,或防止在彎曲過程中坯料的偏移,最好能在坯料上預(yù)先增添定位工藝孔(圖3.6.5b、圖3.6.5c)。尺寸標(biāo)注尺寸標(biāo)注對(duì)彎曲件的工藝性有很大的影響。例如,圖3.6.6是彎曲件孔的位置尺寸的三種標(biāo)注法。對(duì)于第一種標(biāo)注法,孔的位置精度不受坯料展開長(zhǎng)度和回彈的影響,將大大簡(jiǎn)化工藝設(shè)計(jì)。因此,在不要求彎曲件有一定裝配關(guān)系時(shí),應(yīng)盡量考慮沖壓工藝的方便來標(biāo)注尺寸。圖3.6.6尺寸標(biāo)注對(duì)彎曲工藝的影響彎曲件的工序安排應(yīng)根據(jù)工件形狀、精度等級(jí)、生產(chǎn)批量以及材料的力學(xué)性質(zhì)等
39、因素進(jìn)行考慮。彎曲工序安排合理,則可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、提高工件質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的彎曲件,如V形、U形、Z形工件等,可以采用一次彎曲成形。對(duì)于形狀復(fù)雜的彎曲件,一般需要采用二次或多次彎曲成形。對(duì)于批量大而尺寸較小的彎曲件,為使操作方便、定位準(zhǔn)確和提高生產(chǎn)率,應(yīng)盡可能采用級(jí)進(jìn)模或復(fù)合模。需多次彎曲時(shí),彎曲次序一般是先彎兩端,后彎中間部分,前次彎曲應(yīng)考慮后次彎曲有可靠的定位,后次彎曲不能影響前次已成形的形狀。當(dāng)彎曲件幾何形狀不對(duì)稱時(shí),為避免壓彎時(shí)坯料偏移,應(yīng)盡量采用成對(duì)彎曲,然后再切成兩件的工藝(圖3.7.1)圖3.7.1成對(duì)彎曲成形 圖3.7.2至圖3.7.5分別為一次彎曲、二次彎曲、
40、三次彎曲以及多次彎曲成形工件的例子,可供制訂彎曲件工藝程序時(shí)參考。圖3.7.2一道工序彎曲成形一次彎曲 二次彎曲圖3.7.3二道工序彎曲成形一次彎曲二次彎曲三次彎曲圖3.7.4三道工序彎曲成形一次彎曲二次彎曲三次彎曲四次彎曲圖3.7.5四道工序彎曲成形3.8 彎曲模典型結(jié)構(gòu)確定彎曲件工藝方案后,即可進(jìn)行彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。常見的彎曲模結(jié)構(gòu)類型有:?jiǎn)喂ば驈澢?、?jí)進(jìn)彎曲模、復(fù)合模和通用彎曲模。下面對(duì)一些比較典型的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單介紹如下:V形件彎曲模 圖3.8.1a為簡(jiǎn)單的V形件彎曲模,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好。但彎曲時(shí)坯料容易偏移,影響工件精度。圖3.8.1b圖3.8.1d所示分別為帶有定位尖、頂
41、桿、V形頂板的模具結(jié)構(gòu),可以防止坯料滑動(dòng),提高工件精度。 圖3.8.1e所示的V形彎曲模,由于有頂板及定料銷,可以有效防止彎曲時(shí)坯料的偏移,得到邊長(zhǎng)差偏差為0.1mm的工件。反側(cè)壓塊的作用平衡左邊彎曲時(shí)產(chǎn)生的水平側(cè)向力。圖3.8.1形彎曲模的一般結(jié)構(gòu)形式1凸模2定位板3凹模4定位尖5頂桿6形頂板7頂板8定料銷9反側(cè)壓塊 圖3.8.2為V形精彎模,兩塊活動(dòng)凹模4通過轉(zhuǎn)軸5鉸接,定位板3(或定位銷)固定在活動(dòng)凹模上。彎曲前頂桿7將轉(zhuǎn)軸頂?shù)阶罡呶恢茫箖蓧K活動(dòng)凹模成一平面。在彎曲過程中坯料始終與活動(dòng)凹模和定位板接觸,以防止彎曲過程中坯料的偏移。這種結(jié)構(gòu)特別適用于有精確孔位的小零件、坯料不易放平穩(wěn)的帶
42、窄條的零件以及沒有足夠壓料面的零件。圖3.8.2形精彎模1-凸模2支架3定位板(或定位銷)4活動(dòng)凹模 5轉(zhuǎn)軸6支承板7頂桿U形件彎曲模 根據(jù)彎曲件的要求,常用的U形彎曲模有圖3.8.3所示的幾種結(jié)構(gòu)形式。圖3.8.3a所示為開底凹模,用于底部不要求平整的制件。圖3.8.3用于底部要求平整的彎曲件。圖3.8.3c用于料厚公差較大而外側(cè)尺寸要求較高的彎曲件,其凸模為活動(dòng)結(jié)構(gòu),可隨料厚自動(dòng)調(diào)整凸模橫向尺寸。圖3.8.3d用于料厚公差較大而內(nèi)側(cè)尺寸要求較高的彎曲件,凹模兩側(cè)為活動(dòng)結(jié)構(gòu),可隨料厚自動(dòng)調(diào)整圖3.8.3形件彎曲模1凸模2凹模3彈簧 4凸模活動(dòng)鑲塊5、9凹模活動(dòng)鑲塊6定位銷7轉(zhuǎn)軸8頂板凹模橫向
43、尺寸。圖3.8.3e為U形精彎模,兩側(cè)的凹模活動(dòng)鑲塊用轉(zhuǎn)軸分別與頂板鉸接。彎曲前頂桿將頂板頂出凹模面,同時(shí)頂板與凹模活動(dòng)鑲塊成一平面,鑲塊上有定位銷供工序件定位之用。彎曲時(shí)工序件與凹?;顒?dòng)一起運(yùn)動(dòng),這樣就保證了兩側(cè)孔的同軸。圖3.8.3f為彎曲件兩側(cè)壁厚變薄的彎曲模。°的U形彎曲模。壓彎時(shí)凸模首先將坯料彎曲成U形,當(dāng)凸模繼續(xù)下壓時(shí),兩側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)凹模使坯料最后壓彎成彎曲角小于90°的U形件。凸模上升,彈簧使轉(zhuǎn)動(dòng)凹模復(fù)位,工件則由垂直圖面方向從凸模上卸下。 圖3.8.4彎曲角小于90°的形彎曲模1凸模2轉(zhuǎn)動(dòng)凹模3彈簧形件彎曲模 形彎曲件可以一次彎曲成形,也可以二次彎曲成
44、形。圖3.8.5為一次成形彎曲模 從圖3.8.5a可以看出,在彎曲過程中由于凸模肩部防礙了坯料的轉(zhuǎn)動(dòng),加大了坯料通過凹模圓角的摩擦力,使彎曲件側(cè)壁容易擦傷和變薄,成形后彎曲件兩肩部與底面不易平行(圖3.8.5c)。特別是材料厚、彎曲件直壁高、圓角半徑小時(shí),這一現(xiàn)象更為嚴(yán)重。圖3.8.5形件一次成形彎曲模圖3.8.6為兩次成形彎曲模,由于采用兩副模具彎曲,從而避免了上述現(xiàn)象,提高了彎曲件質(zhì)量。但從圖3.8.6b可以看出,只有彎曲件高度H(1215)t時(shí),才能使凹模保持足夠的強(qiáng)度。形件復(fù)合彎曲模。凸凹模下行,先使坯料凹模壓彎成U形,凸凹模模繼續(xù)下行與活動(dòng)凸模作用,最后壓彎成形。這種結(jié)構(gòu)需要凹模下腔
45、空間較大,以方便工件側(cè)邊的轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3.8.6形件兩次成形彎曲模)首次彎曲)二次彎曲1凸模2定位板3凹模4頂板5下模形圖3.8.7 形件復(fù)合彎曲模1凸凹模2凹模 3活動(dòng)凸模4頂桿圖3.8.8所示為復(fù)合彎曲的另一種結(jié)構(gòu)形式。凹模下行,利用活動(dòng)凸模的彈性力先將坯料彎成U形。凹模繼續(xù)下行,當(dāng)推板與凹模底面接觸時(shí),便強(qiáng)迫凸模向下運(yùn)動(dòng),在擺塊作用下最后彎成形。缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖3.8.8帶擺塊的形件彎曲模1凹模2活動(dòng)凸模 3擺塊4墊板5推板Z形件彎曲模 Z形件一次彎曲即可成形,圖3.8.9a結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但由于沒有壓料裝置,壓彎時(shí)坯料容易滑動(dòng),只適用于要求不高的零件。圖3.8.9形件彎曲模1頂板2定位銷3
46、反側(cè)壓塊4凸模5凹模6上模座7壓塊8橡皮9凸模托板10活動(dòng)凸模11下模座3.8.9b為有頂板和定位銷的Z形件彎曲模,能有效防止坯料的偏移。反側(cè)壓塊的作用是克服上、下模之間水平方向的錯(cuò)移力,同時(shí)也為頂板導(dǎo)向,防止其竄動(dòng)。3.8.9c所示的Z形件彎曲模,在沖壓前活動(dòng)凸模10在橡皮8的作用下與凸模4端面齊平。沖壓時(shí)活動(dòng)凸模與頂板1將坯料壓緊,由于橡皮8產(chǎn)生的彈壓力大于頂板1下方緩沖器所產(chǎn)生的彈頂力,推動(dòng)頂板下移使坯料左端彎曲。當(dāng)頂板接觸下模座11后,橡皮8壓縮,則凸模4相對(duì)于活動(dòng)凸模10下移將坯料右端彎曲成形。當(dāng)壓塊7與上模座6相碰時(shí),整個(gè)工件得到校正。圓形件彎曲模 圓形件的尺寸大小不同,其彎曲方法
47、也不同,一般按直徑分為小圓和大圓兩種。(1)直徑d5mm的小圓形件 彎小圓的方法是先彎成U形,再將U形彎成圓形。用兩套簡(jiǎn)單模彎圓的方法見圖3.8.10a。由于工件小,分兩次彎曲操作不便,故可將兩道工序合并。圖3.8.10b為有側(cè)楔的一次彎圓模,上模下行,芯棒3先將圖3.8.10小圓彎曲模1凸模 2壓板3芯棒 4坯料 5凹模6滑塊7楔模8活動(dòng)凹模坯料彎成U形,上模繼續(xù)下行,側(cè)楔推動(dòng)活動(dòng)凹模將U形彎成圓形。圖3.8.10c所示的也是一次彎圓模。上模下行時(shí),壓板將滑塊往下壓,滑塊帶動(dòng)芯棒將坯料彎成U形。上模繼續(xù)下行,凸模再將U形彎成圓形。如果工件精度要求高,可以旋轉(zhuǎn)工件連沖幾次,以獲得較好的圓度。工件由垂直圖面方向從芯棒上取下。(2)直徑d20mm的大圓形件 圖3.8.11是用三道工序彎曲大圓的方法,這種方法生產(chǎn)率低,適合于材料厚度較大的工件。 圖3.8.12是用兩道工序彎曲大圓的方法,先預(yù)彎成三個(gè)120°的波浪形,然后再用第二套模具彎成圓形,工件順凸模軸線方向取下。圖3.8.11大圓三次彎曲)首次彎曲)二次彎曲)三次彎曲圖3.8.12大圓兩次彎曲模)首次彎曲)二次彎曲1凸模2凹模3定位板圖3.8.13a是帶擺動(dòng)凹模的一次彎曲成形模,凸模下行先將坯料壓成U形,凸模繼續(xù)下行,擺動(dòng)凹模將U 形彎成圓形,工件順凸模軸線方向推開支撐取下。
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